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JP2023018680A - 量子ドット及び、量子ドットを用いた波長変換部材、照明部材、バックライト装置、表示装置、並びに、量子ドットの製造方法 - Google Patents

量子ドット及び、量子ドットを用いた波長変換部材、照明部材、バックライト装置、表示装置、並びに、量子ドットの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】蛍光半値幅が狭いカドミウムを含まない量子ドットを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の量子ドット（５）は、カドミウムを含まず、蛍光半値幅が、４０ｎｍ以下であり、コアが、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳ、ＺｎＴｅＳｅ、或いは、ＺｎＴｅＳｅＳで形成されることを特徴とする。本発明では、銅カルゴゲニドを前駆体として金属交換反応により合成されることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、カドミウムを含まない量子ドット及び、量子ドットを用いた波長変換部材、照明部材、バックライト装置、表示装置、並びに、量子ドットの製造方法に関する。
量子ドットは、数百～数千個程度の原子から構成された、粒径が数ｎｍ～数十ｎｍ程度のナノ粒子である。量子ドットは、蛍光ナノ粒子、半導体ナノ粒子、またはナノクリスタルとも呼ばれる。
量子ドットは、ナノ粒子の粒径や組成によって、発光波長を種々変更することができる。また、量子ドットの性能を表すものとして、蛍光量子収率（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｙｉｅｌｄ：ＱＹ）や蛍光半値幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ：ＦＷＨＭ）が挙げられる。量子ドットを可視光領域の波長変換材料として用いる場合、その最も大きな特徴として、表現可能な色の範囲が広いこと、すなわち高色域化が挙げられる。従って、量子ドットを用いた可視光領域での波長変換部材による高色域化において、重要な光学特性は蛍光半値幅である。
従来用いられてきた高効率な量子ドットは、主としてカドミウム（Ｃｄ）を含有するものであった。Ｃｄを含む量子ドットは、蛍光量子収率が高く、蛍光半値幅が狭いという利点がある。その一方、Ｃｄの毒性から各国でその使用に規制があり、このことが実用化の大きな障壁となっていた。
これに対し、Ｃｄを含有しないＣｄフリーの量子ドットの開発も数多く検討されている。代表的なものの一つにカルコパイライト系のＣｏｐｐｅｒ Ｉｎｄｉｕｍ Ｓｕｌｆｉｄｅ（ＣｕＩｎＳ２）：ＣＩＳ系量子ドットがある（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、発光原理が欠陥発光であるため、その光学特性はＣｄ系の量子ドットと比較して高くなく、一般的に蛍光半値幅は８０～１００ｎｍ以上である。ＣＩＳ以外のカルコパイライト系量子ドットも同様で、これまで蛍光半値幅６０ｎｍを下回るカルコパイライト系量子ドットの合成は報告されていない。
また、Ｃｄフリーの量子ドットのもう一つの代表的なものとしてＩｎｄｉｕｍ Ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ（ＩｎＰ）：ＩｎＰ系の量子ドットがある（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、ＩｎＰ系量子ドットは、ＣｄＳｅ系量子ドットと比較すると蛍光半値幅が広く、これまで蛍光半値幅が３５ｎｍを下回るＩｎＰ系量子ドットの合成は報告されていない。
また、カドミフリー系量子ドットとしてセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）が知られているが、ＺｎＳｅはバンドギャップが２．７ｅＶのため、ＺｎＳｅのみを用いて緑色以上の発光は不可能である。
別の亜鉛系の量子ドットとしてはテルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）が考えられるが、その溶液合成に関しての報告例は多くない。
下記の非特許文献１では、有機亜鉛化合物とトリアルキルホスフィンテルリドを用いた直接的なＺｎＴｅの合成方法について詳細に記載されている。本論文で得られたＺｎＴｅは、粒子成長とともに吸収が長波長側にシフトすることなど詳細に研究されているが、本論文で合成されたＺｎＴｅはいずれも蛍光特性を有しない。
また、下記の非特許文献２では、閃亜鉛鉱構造のＺｎＴｅの合成を、有機亜鉛化合物とスーパーヒドリド（Ｌｉｔｈｉｕｍ ｔｒｉｅｔｈｙｌｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ：ＬｉＢＨＥｔ３）によって還元したＴｅを原料として合成している。反応条件を種々検討することによって、ＺｎＴｅのナノ粒子の形態を制御する研究が報告されている。非常に反応性が高く、量産において使用しづらいスーパーヒドリドを用いているのが合成方法の特徴である。本論文では得られたＺｎＴｅの粒子形態、結晶構造と吸収スペクトルについては詳細が報告されているが、蛍光特性に関しては記載がない。
国際公開第２００７／０６０８８９号パンフレット
Journal of Materials Chemistry. C, 2014, 2, 2877 Synthesis and properties of ZnTe and ZnTe/ZnS core/shell semiconductor nanocrystals Journal of Physical Chemistry C, 2008, 112(14), pp 5454-5458 Shape-Control of ZnTe Nanocrystal Growth in Organic Solution
以上のように、ＣＩＳ系やＩｎＰ系などＣｄを含有しない量子ドットの研究開発は進んでいるものの、いずれの量子ドットも蛍光半値幅が大きい。
また、上記したＺｎＴｅに関し、直接合成による合成方法では、亜鉛原料の反応性を高めるために、例えば、ジエチル亜鉛（Ｅｔ２Ｚｎ）を使用するのが一般的である。しかしながら、ジエチル亜鉛は反応性が高く、空気中で発火するため不活性ガス気流下で取り扱わなければならないなど、原料の取り扱いや保管が難しく、それを用いた反応も発熱、発火等の危険を伴うため、量産には不向きである。
また、反応性の低い脂肪酸塩やハロゲン化亜鉛など有機亜鉛原料を用いた反応系では、ＺｎＴｅは生成するものの、粒子生成不十分か、構造欠陥が多い。このため、精製したナノ粒子には一般的に蛍光がみられないという問題があった。
蛍光半値幅の狭いＺｎＴｅ量子ドットの製造方法において、量産可能な安全な方法で蛍光が確認された報告例はなかった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、蛍光半値幅が狭いカドミウムを含まない量子ドットを提供することを目的とする。
また、本発明は、上記の量子ドットを、安全に、且つ量産可能に合成する量子ドットの製造方法を提供することを目的とする。
本発明における量子ドットは、Ｃｄを含まず、蛍光半値幅が、４０ｎｍ以下であり、コアが、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳ、ＺｎＴｅＳｅ、或いは、ＺｎＴｅＳｅＳで形成される、ことを特徴とする。
本発明では、銅カルゴゲニドを前駆体として金属交換反応により合成されることが好ましい。
本発明では、有機銅化合物、或いは、無機銅化合物と、有機カルコゲン化合物とから、前駆体としての銅カルコゲニドが合成され、前記前駆体を用いて、前記量子ドットが合成されることが好ましい。
本発明では、前記コアが、ＺｎＴｅで形成され、Ｃｕの残存量が１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
本発明の量子ドットによれば、粒子形状やサイズの揃った量子ドットを合成できるため、蛍光半値幅を狭くでき、高色域化の向上を図ることができる。
また本発明の量子ドットの製造方法によれば、蛍光半値幅が狭く、Ｃｄを含まない量子ドットを、安全に、且つ、量産可能な方法で合成することが可能である。
本発明の実施形態における量子ドットの模式図である。 本発明の実施形態のナノクリスタルを用いたＬＥＤ装置の模式図である。 図２に示すＬＥＤ装置を用いた表示装置の縦断面図である。 実施例１におけるＺｎＴｅの蛍光（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＰＬ）スペクトルである。 実施例２におけるＺｎＴｅのＰＬスペクトルである。 実施例３におけるＺｎＴｅＳのＰＬスペクトルである。 実施例４におけるＺｎＴｅＳｅＳのＰＬスペクトルである。 実施例５におけるＺｎＴｅのＰＬスペクトルである。 実施例６におけるＺｎＴｅＳのＰＬスペクトルである。 実施例１におけるＺｎＴｅの走査線電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：ＳＥＭ）写真である。 実施例１におけるＺｎＴｅのＸ線回折（Ｘｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：ＸＲＤスペクトルである。 実施例１におけるＣｕ２ＴｅのＳＥＭ写真である。 実施例７におけるＺｎＴｅのＰＬスペクトルである。 実施例８におけるＺｎＴｅＳｅのＰＬスペクトルである。 実施例９におけるＺｎＴｅＳｅのＰＬスペクトルである。 実施例１０におけるＺｎＴｅＳｅのＰＬスペクトルである。 実施例１１におけるＺｎＴｅ／ＺｎＳｅのＰＬスペクトルである。 実施例１２におけるＺｎＴｅ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳのＰＬスペクトルである。 実施例１３におけるＺｎＴｅＳ／ＺｎＳｅＳのＰＬスペクトルである。 実施例１４におけるＺｎＴｅＳｅＳ／ＺｎＳｅＳのＰＬスペクトルである。 実施例１５におけるＺｎＴｅ／ＺｎＳｅのＰＬスペクトルである。 実施例１６におけるＺｎＳｅのＰＬスペクトルである。
以下、本発明の一実施形態（以下、「実施形態」と略記する。）について、詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
図１は、本実施形態における量子ドットの模式図である。図１Ａに示す量子ドット５は、Ｃｄを含まないナノクリスタルである。
本実施形態では、量子ドット５は、亜鉛とテルル（以下、Ｚｎ、Ｔｅと称する）、或いは、亜鉛とテルルと硫黄（以下、Ｚｎ、Ｔｅ、Ｓと称する）、又は、亜鉛とテルルとセレンと硫黄（Ｚｎ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓと称する）とを含有するナノクリスタルであることが好ましい。なお、亜鉛とテルルとセレンを含むナノクリスタルでもよい。或いは、量子ドット５は、亜鉛とセレンとを含有するナノクリスタルでもよい。
量子ドット５は、バンド端発光による蛍光特性を有し、その粒子の大きさから量子サイズ効果を発現する。
ここで「ナノクリスタル」とは、数ｎｍ～数十ｎｍ程度の粒径を有するナノ粒子を指す。本実施の形態では、多数の量子ドット５を、略均一の粒径にて生成することができる。
量子ドット５に含まれる、ＺｎとＴｅ、或いは、ＺｎとＴｅとＳ、ＺｎとＴｅとＳとＳｅ、又は、ＺｎとＳｅは、主成分であり、これら元素以外の元素が含まれていてもよい。ただし、Ｃｄは含まず、また、リン（Ｐ）も含まないことが好適である。有機リン化合物は高価であり、また空気中で酸化されやすいため合成が不安定化し、コストの上昇や蛍光特性の不安定化、製造工程の煩雑性を招きやすくなる。
本実施形態の量子ドット５は、蛍光半値幅が４０ｎｍ以下である。「蛍光半値幅」とは、蛍光スペクトルにおける蛍光強度のピーク値の半分の強度での蛍光波長の広がりを示す半値全幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）を指す。また、蛍光半値幅は３０ｎｍ以下であることが好ましい。また、蛍光半値幅は、２８ｎｍ以下であることが好ましい。また、蛍光半値幅は２６ｎｍ以下であることがより好ましい。また、蛍光半値幅は２５ｎｍ以下であることが更に好ましい。また、蛍光半値幅は２３ｎｍ以下であることが更により好ましい。このように、蛍光半値幅を狭くすることができるため、高色域化の向上を図ることができる。本実施形態では、後述するように、量子ドット５を合成する反応系として、銅カルコゲニドを前駆体として合成した後に、前駆体に対して金属交換反応を行う。このような間接的な合成反応に基づいて量子ドット５を製造することで、蛍光半値幅を狭くすることができ、具体的には４０ｎｍ以下（好ましくは３０ｎｍ以下）の蛍光半値幅を得ることができる。
図１Ａに示すように、量子ドット５の表面には多数の有機配位子１１が配位していることが好ましい。これにより、量子ドット５同士の凝集を抑制でき、目的とする光学特性が発現する。反応に用いることのできる配位子は特に限定はされないが、例えば、以下の配位子が、代表的なものとして挙げられる。
脂肪族１級アミン系、オレイルアミン：Ｃ１８Ｈ３５ＮＨ２、ステアリル（オクタデシル）アミン：Ｃ１８Ｈ３７ＮＨ２、ドデシル（ラウリル）アミン：Ｃ１２Ｈ２５ＮＨ２、デシルアミン：Ｃ１０Ｈ２１ＮＨ２、オクチルアミン：Ｃ８Ｈ１７ＮＨ２
脂肪酸、オレイン酸：Ｃ１７Ｈ３３ＣＯＯＨ、ステアリン酸：Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯＨ、パルミチン酸：Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＯＨ、ミリスチン酸：Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯＨ、ラウリル酸：Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯＨ、デカン酸：Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯＨ、オクタン酸：Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＨ
チオール系、オクタデカンチオール：Ｃ１８Ｈ３７ＳＨ、ヘキサンデカンチオール：Ｃ１６Ｈ３３ＳＨ、テトラデカンチオール：Ｃ１４Ｈ２９ＳＨ、ドデカンチオール：Ｃ１２Ｈ２５ＳＨ、デカンチオール：Ｃ１０Ｈ２１ＳＨ、オクタンチオール：Ｃ８Ｈ１７ＳＨ
ホスフィン系、トリオクチルホスフィン：（Ｃ８Ｈ１７）３Ｐ、トリフェニルホスフィン：（Ｃ６Ｈ５）３Ｐ、トリブチルホスフィン：（Ｃ４Ｈ９）３Ｐ
ホスフィンオキシド系、トリオクチルホスフィンオキシド：（Ｃ８Ｈ１７）３Ｐ＝Ｏ、トリフェニルホスフィンオキシド：（Ｃ６Ｈ５）３Ｐ＝Ｏ、トリブチルホスフィンオキシド：（Ｃ４Ｈ９）３Ｐ＝Ｏ
本実施形態では、配位子は１官能の小分子に限定されず、２官能、３官能、４官能やそれ以上の多官能のオリゴマーやポリマーを用いることも可能である。
本実施形態における量子ドット５の蛍光量子収率（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｙｉｅｌｄ）は、５％以上である。また、蛍光量子収率は、１０％以上であることがより好ましく、２０％以上であることが更に好ましい。このように、本実施形態では、量子ドットの蛍光量子収率を高めることができる。
本実施形態では、蛍光波長を、４００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下程度にまで自由に制御することができる。例えば、本実施形態における量子ドット５は、亜鉛以外にカルコゲン元素を用いた、ＺｎＴｅをベースとする固溶体である。本実施形態では、量子ドット５の粒径及び、量子ドット５の組成を調整することによって、蛍光波長を、青色～緑色～黄色～赤色まで制御することが可能である。このため、蛍光波長は、４００ｎｍ以上であることが好ましく、４３０ｎｍ以上であることがより好ましい。また蛍光波長は、赤色発光としては６５０ｎｍ以下であることが好ましく、緑色発光としては５８０ｎｍ以下であることがより好ましい。
なお、本実施形態では、上述したように、蛍光波長を、青色～赤色まで制御することが可能であるが、可視光領域の波長変換材料としては緑色、または赤色発光が好ましい。
図１Ｂに示す量子ドット５は、コア５ａと、コア５ａの表面に被覆されたシェル５ｂと、を有するコアシェル構造である。図１Ｂに示すように、量子ドット５の表面には多数の有機配位子１１が配位していることが好ましい。また、図１Ｂに示す量子ドット５の蛍光半値幅は、４０ｎｍ以下である。蛍光半値幅は、３０ｎｍ以下であることが好ましい。
図１Ｂに示す量子ドット５のコア５ａは、図１Ａに示すナノクリスタルである。したがって、コア５ａは、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳｅＳで形成されることが好ましい。シェル５ｂは、コア５ａと同様に、カドミウム（Ｃｄ）を含まない。シェル５ｂは、特に材質を問うものではないが、例えば、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）や、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等で形成される。
なお、シェル５ｂは、コア５ａの表面に固溶化した状態であってもよい。図１Ｂでは、コア５ａとシェル５ｂとの境界を点線で示したが、これは、コア５ａとシェル５ｂとの境界を分析により確認できてもできなくてもどちらでもよいことを指す。
図１Ｂに示す量子ドット５も、図１Ａと同様に、蛍光波長を、４００ｎｍ以上で６５０ｎｍ以下程度にまで自由に制御することができる。
続いて、本実施形態の量子ドット５の製造方法について説明する。
まず、本実施形態では、有機銅化合物、或いは、無機銅化合物と、有機カルコゲン化合物とから銅カルコゲニド（前駆体）を合成する。具体的には、前駆体としては、テルル化銅：Ｃｕ２Ｔｅ、或いは、テルル化硫化銅：Ｃｕ２ＴｅＳ、テルル化セレン化硫化銅：Ｃｕ２ＴｅＳｅＳ、セレン化銅：Ｃｕ２Ｓｅ、又はセレン化硫化銅：Ｃｕ２ＳｅＳであることが好ましい。
本実施形態では、ＺｎＴｅコアのみでも蛍光を発するが、量子ドットの蛍光強度を高めるには、ＺｎＴｅにＳを固溶させることが好ましい。このため、前駆体としてのＣｕ２Ｔｅの合成において、チオールをＴｅに対して１～５０当量添加することが好ましく、蛍光強度のより高い量子ドットを得るためには、５～２０当量添加することがより好ましい。これにより、Ｃｕ２ＴｅＳやＣｕ２ＴｅＳｅＳを得ることができる。チオールは限定するものでないが、例えば、オクタデカンチオール：Ｃ１８Ｈ３７ＳＨ、ヘキサンデカンチオール：Ｃ１６Ｈ３３ＳＨ、テトラデカンチオール：Ｃ１４Ｈ２９ＳＨ、ドデカンチオール：Ｃ１２Ｈ２５ＳＨ、デカンチオール：Ｃ１０Ｈ２１ＳＨ、オクタンチオール：Ｃ８Ｈ１７ＳＨ、等である。
ここで、本実施形態では、Ｃｕ２ＴｅのＣｕ原料を、特に限定はしないが、例えば、下記の有機銅試薬や無機銅試薬を用いることができる。すなわち、酢酸塩として酢酸銅（Ｉ）Ｃｕ（ＯＡｃ）、酢酸銅（ＩＩ）：Ｃｕ（ＯＡｃ）２、脂肪酸塩として、ステアリン酸銅：Ｃｕ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１７Ｈ３５）２、オレイン酸銅：Ｃｕ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１７Ｈ３３）２、ミリスチン酸銅：Ｃｕ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１３Ｈ２７）２、ドデカン酸銅：Ｃｕ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１１Ｈ２３）２、銅アセチルアセトネート：Ｃｕ（ａｃａｃ）２、ハロゲン化物として１価、または２価の両方の化合物が使用可能であり、塩化銅（Ｉ）：ＣｕＣｌ、塩化銅（ＩＩ）：ＣｕＣｌ２、臭化銅（Ｉ）：ＣｕＢｒ、臭化銅（ＩＩ）：ＣｕＢｒ２、ヨウ化銅（Ｉ）：ＣｕＩ、ヨウ化銅（ＩＩ）：ＣｕＩ２などを用いることができる。
本実施形態では、テルルは、有機テルル化合物（有機カルコゲン化合物）を原料として用いる。特に化合物の構造を限定するものではないが、例えば、トリオクチルホスフィンにテルルを溶解させたトリオクチルホスフィンテルリド：（Ｃ８Ｈ１７）３Ｐ＝Ｔｅ、或いは、トリブチルホスフィンにテルルを溶解させたトリブチルホスフィンテルリド：（Ｃ４Ｈ９）３Ｐ＝Ｔｅ等を用いることができる。また、ジフェニルジテルリド：（Ｃ６Ｈ５）２Ｔｅ２などのジアルキルジテルリド：Ｒ２Ｔｅ２を用いることも可能である。
また、本実施形態では、セレンを固溶させる場合、セレンは、有機セレン化合物（有機カルコゲン化合物）を原料として用いる。特に構造を限定するものでないが、例えば、トリオクチルホスフィンにセレンを溶解させたトリオクチルホスフィンセレニド：（Ｃ８Ｈ１７）３Ｐ＝Ｓｅ、或いは、トリブチルホスフィンにセレンを溶解させたトリブチルホスフィンセレニド：（Ｃ４Ｈ９）３Ｐ＝Ｓｅ、又は、オクタデセンのような長鎖の炭化水素である高沸点溶媒にセレンを高温で溶解させた溶液等を用いることができる。
本実施形態では、有機銅化合物、或いは、無機銅化合物と、有機カルコゲン化合物とを混合して、溶解させる。溶媒としては、高沸点の飽和炭化水素または不飽和炭化水素として、オクタデセンを用いることができる。これ以外にも芳香族系の高沸点溶媒として、ｔ－ブチルベンゼン：ｔ－ｂｕｔｙｌｂｅｎｚｅｎｅ、高沸点のエステル系の溶媒として、ブチルブチレート：Ｃ４Ｈ９ＣＯＯＣ４Ｈ９、ベンジルブチレート：Ｃ６Ｈ５ＣＨ２ＣＯＯＣ４Ｈ９などを用いることが可能であるが、脂肪族アミン系の化合物、または脂肪酸系の化合物や脂肪族リン系の化合物を溶媒として用いることも可能である。
このとき、反応温度を１６０℃以上で２５０℃以下の範囲に設定し、銅カルコゲニド（前駆体）を合成する。なお、反応温度は、より低温の、１６０℃以上で２２０℃以下であることが好ましく、更に低温の、１６０℃以上で２００℃以下であることがより好ましい。
また、本実施形態では、反応法に特に限定はないが、半値幅の狭い量子ドットを得るために、粒径の揃ったＣｕ２Ｔｅ、Ｃｕ２ＴｅＳ、Ｃｕ２ＴｅＳｅＳ、Ｃｕ２Ｓｅ、Ｃｕ２ＳｅＳを合成することが重要である。このため前駆体であるＣｕ２Ｔｅ、またはＣｕ２ＴｅＳ、Ｃｕ２ＴｅＳｅＳ、Ｃｕ２Ｓｅ、Ｃｕ２ＳｅＳの合成において、加熱した有機銅原料溶液に対し、テルル原料溶液、あるいはテルル原料とセレン原料、又はセレン原料の混合溶液を手早く添加するのが好ましい。
また、本実施形態では、コアとして蛍光強度の高いＺｎＴｅやＺｎＳｅを得るためには硫黄（Ｓ）をコアに固溶させることが重要である。このため、例えば、前駆体であるＣｕ２Ｔｅの合成において、チオールをＴｅに対して１～５０当量添加することが好ましく、蛍光強度の高い量子ドットを得るためには５～２０当量添加することがより好ましい。特にチオールを限定するものでないが、例えば、オクタデカンチオール：Ｃ１８Ｈ３７ＳＨ、ヘキサンデカンチオール：Ｃ１６Ｈ３３ＳＨ、テトラデカンチオール：Ｃ１４Ｈ２９ＳＨ、ドデカンチオール：Ｃ１２Ｈ２５ＳＨ、デカンチオール：Ｃ１０Ｈ２１ＳＨ、オクタンチオール：Ｃ８Ｈ１７ＳＨ、等である。
次に、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＺｎＳｅ、又は、ＺｎＳｅＳの原料として、有機亜鉛化合物や無機亜鉛化合物を用意する。有機亜鉛化合物や無機亜鉛化合物は、空気中でも安定で取り扱い容易な原料である。有機亜鉛化合物や無機亜鉛化合物の構造を特に限定するものではないが、金属交換反応を効率よく行うためには、イオン性の高い亜鉛化合物を使用するのが好ましい。例えば、以下に示す有機亜鉛化合物及び無機亜鉛化合物を用いることができる。すなわち、酢酸塩として酢酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＡｃ）２、硝酸亜鉛：Ｚｎ（ＮＯ３）２、脂肪酸塩として、ステアリン酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１７Ｈ３５）２、オレイン酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１７Ｈ３３）２、パルミチン酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１５Ｈ３１）２、ミリスチン酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１３Ｈ２７）２、ドデカン酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１１Ｈ２３）２、亜鉛アセチルアセトネート：Ｚｎ（ａｃａｃ）２、ハロゲン化物として、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２、臭化亜鉛：ＺｎＢｒ２、ヨウ化亜鉛：ＺｎＩ２、カルバミン酸亜鉛としてジエチルジチオカルバミン酸亜鉛：Ｚｎ（ＳＣ（＝Ｓ）Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２）２、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛：Ｚｎ（ＳＣ（＝Ｓ）Ｎ（ＣＨ３）２）２、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛：Ｚｎ（ＳＣ（＝Ｓ）Ｎ（Ｃ４Ｈ９）２）２等を用いることができる。
続いて、上記の有機亜鉛化合物や無機亜鉛化合物を、銅カルコゲニドの前駆体が合成された反応溶液に添加する。これにより、銅カルコゲニドの銅（Ｃｕ）と、亜鉛（Ｚｎ）との金属交換反応が生じる。金属交換反応を、１８０℃以上２８０℃以下で生じさせることが好ましい。また、金属交換反応を、より低温の、１８０℃以上２５０℃以下で生じさせることがより好ましい。
また、本実施形態では、金属交換を行う際に、前駆体の金属を配位またはキレートなどにより反応溶液中に遊離させる補助的な役割をもつ化合物が必要である。
上述の役割を有する化合物としては、銅と錯形成可能なリガンドが挙げられる。例えば、リン系リガンド、アミン系リガンド、硫黄系リガンドが好ましく、その中でも、その効率の高さからリン系リガンドが更に好ましい。
これにより、ＣｕとＺｎとの金属交換が適切に行われ、ＺｎとＴｅや、ＺｎとＳｅとをベースとする蛍光半値幅の狭い量子ドットを製造することができる。
また、Ｃｕ－Ｚｎとの金属交換は定量的に進行することが好ましい。生成するＺｎＴｅやＺｅＳｅの光学特性を高めるためにもＺｎＴｅやＺｎＳｅ中のＣｕ残存量を低減することが好ましい。Ｃｕの残存量は１００ｐｐｍが好ましく、５０ｐｐｍがより好ましく、１０ｐｐｍ以下が理想的である。
本実施形態では、有機銅化合物、或いは、無機銅化合物と、有機カルコゲン化合物とから、銅カルコゲニドを前駆体として合成し、前駆体を用いて金属交換することによって量子ドットを合成する。このように、本実施形態では、まず、前駆体の合成を経て量子ドットを合成しており、ＺｎＴｅやＺｎＳｅを直接合成していない。このような間接的な合成方法により、反応性が高過ぎて取り扱いが危険な試薬を使う必要はなく、半値幅の狭いＺｎＴｅ系量子ドットやＺｎＳｅ系量子ドットを安全かつ安定的に合成することが可能である。
また、本実施形態では、前駆体を単離・精製することなく、ワンポットで、Ｃｕ－Ｚｎの金属交換を行い、所望の量子ドットを得ることが可能である。
また、本実施形態では、合成した量子ドットは、洗浄、単離精製、被覆処理やリガンド交換などの各種処理を行わずとも蛍光特性を発現する。
ただし、図１Ｂに示すように、ＺｎＴｅ、或いは、ＺｎＴｅＳ、又は、ＺｎＴｅＳｅＳ等のナノクリスタルからなるコア５ａをシェル５ｂで被覆することによって、蛍光量子収率を更に増大させることができる。
また、本実施形態では、コア／シェル構造を前駆体の段階で合成することが可能である。例えば、シェル構造にセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）を用いた場合、前駆体の銅カルコゲニドはＣｕ２Ｔｅ／Ｃｕ２Ｓｅである。これを１つの反応容器でＴｅ原料とＳｅ原料を連続的に添加することによって合成し、引き続き、Ｃｕ－Ｚｎの金属交換を行うことによって、ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅを得ることが可能である。
本実施形態では前駆体としてＣｕ２Ｔｅ、Ｃｕ２ＴｅＳ、またはＣｕ２ＴｅＳｅＳを用いて、Ｃｕ－Ｚｎの金属交換を行うことによって、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳ、またはＺｎＴｅＳｅＳナノクリスタルを合成するのみならず、例えばＣｕ２Ｔｅ／Ｃｕ２Ｓｅを前駆体として用いて、Ｃｕ－Ｚｎの金属交換を行うことによってコアシェル構造を有するＺｎＴｅ／ＺｎＳｅの合成を行うことも可能である。同様にコアシェル構造を有する固溶体のワンポット合成も可能である。
本実施形態では前駆体をＣｕ２Ｔｅ、またはＣｕ２ＴｅＳ、Ｃｕ２ＴｅＳｅＳを主として用いているが、Ｃｕ２Ｓｅ、Ｃｕ２ＳｅＳ、Ｃｕ２Ｓでも同様にＣｕ－Ｚｎの金属交換を行うことによって、ＺｎＳｅ、或いはＺｎＳｅＳ、又はＺｎＳ等のナノクリスタルを得ることが可能である。
図１に示す量子ドット５の用途を、特に限定するものでないが、以下に具体例をいくつか挙げる。
図２は、本実施形態の量子ドットを用いたＬＥＤ装置の模式図である。本実施形態のＬＥＤ装置１は、図２に示すように、底面２ａと底面２ａの周囲を囲む側壁２ｂとを有する収納ケース２と、収納ケース２の底面２ａに配置されたＬＥＤチップ（発光素子）３と、収納ケース２内に充填され、ＬＥＤチップ３の上面側を封止する蛍光層４とを有して構成される。ここで上面側とは、収納ケース２からＬＥＤチップ３の発した光が放出される方向であって、ＬＥＤチップ３に対して、底面２ａの反対の方向を示す。
ＬＥＤチップ３は、図示しないベース配線基板上に配置され、ベース配線基板は、収納ケース２の底面部を構成していてもよい。ベース基板としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の基材に配線パターンが形成された構成を提示できる。
ＬＥＤチップ３は、順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子であり、Ｐ型半導体層とＮ型半導体層とがＰＮ接合された基本構成を備える。
図２に示すように、蛍光層４は、多数の量子ドット５が分散された樹脂６により形成されている。
また本実施の形態における量子ドット５を分散した樹脂組成物には、量子ドット５と量子ドット５とは別の蛍光物質とを含んでいてもよい。蛍光物質としては、サイアロン系やＫＳＦ（Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋）赤色蛍光体などがあるが材質を特に限定するものでない。
蛍光層４を構成する樹脂６は、特に限定するものでないが、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ＰＰ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ：ＰＳ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、メタクリル樹脂（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＭＳ樹脂、ポリ塩化ビニル（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＰＶＣ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリエチレンテレテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＮ）、ポリメチルペンテン（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｐｅｎｔｅｎｅ）、液晶ポリマー、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、シリコーン樹脂（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｅｓｉｎ）、又は、これらの混合物等を使用することができる。
本実施形態の量子ドットを用いたＬＥＤ装置は、表示装置に適用することができる。図３は、図２に示すＬＥＤ装置を用いた表示装置の縦断面図である。図３に示すように、表示装置５０は、複数のＬＥＤ装置２０と、各ＬＥＤ装置２０に対向する液晶ディスプレイ等の表示部５４とを有して構成される。各ＬＥＤ装置２０は、表示部５４の裏面側に配置される。各ＬＥＤ装置２０は、図２に示すＬＥＤ装置１と同様に多数の量子ドット５を拡散した樹脂によりＬＥＤチップが封止された構造を備える。
図３に示すように、複数のＬＥＤ装置２０は、支持体５２に支持されている。各ＬＥＤ装置２０は、所定の間隔を空けて配列されている。各ＬＥＤ装置２０と支持体５２とで表示部５４に対するバックライト５５を構成している。支持体５２はシート状や板状、あるいはケース状である等、特に形状や材質を限定するものでない。図３に示すように、バックライト５５と表示部５４との間には、光拡散板５３等が介在していてもよい。
本実施の形態における蛍光半値幅の狭い量子ドット５を、図２に示すＬＥＤ装置や、図３に示す表示装置等に適用することで、装置の発光特性を効果的に向上させることが可能となる。
以下、本発明の実施例及び比較例により本発明の効果を説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
＜原料＞
本発明では、カドミウムを含まない量子ドットを合成するにあたり以下の原料を用いた。
溶媒
オクタデセン：Ａｌｄｒｉｃｈ株式会社製、出光興産株式会社製
オレイルアミン：花王株式会社製
オレイン酸：花王株式会社製
塩化亜鉛：Ａｌｄｒｉｃｈ株式会社製
ヨウ化亜鉛：Ａｌｄｒｉｃｈ株式会社製
酢酸亜鉛２水和物：生駒化学株式会社製
無水酢酸亜鉛：Ａｌｄｒｉｃｈ株式会社製
テルル（４Ｎ：９９．９９％）：新興化学株式会社製、またはＡｌｄｒｉｃｈ社製
セレン（４Ｎ：９９．９９％）：新興化学株式会社製、またはＡｌｄｒｉｃｈ社製
硫黄：キシダ化学株式会社製
トリオクチルホスフィン： 北興化学株式会社製
トリオクチルホスフィンオキシド： Ａｌｄｒｉｃｈ社製
テトラデカン：東京化成（ＴＣＩ）社製
亜リン酸トリフェニル：Ａｌｄｒｉｃｈ社製
ヘキサデシルアミン：日油株式会社製
ドデカンチオール：アルケマ社製
＜測定機器＞
蛍光分光計：日本分光株式会社製 Ｆ－２７００
紫外－可視光分光光度計：日立株式会社製 Ｖ－７７０
量子収率測定装置：大塚電子株式会社製 ＱＥ－１１００
Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）：Ｂｒｕｋｅｒ社製 Ｄ２ ＰＨＡＳＥＲ
走査線電子顕微鏡（ＳＥＭ）：日立株式会社製 ＳＵ９０００
［実施例１］
１００ｍL反応容器に、無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ３６．３ｍｇとドデカンチオール：ＤＤＴ ０．５ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１ｍＬと、オクタデセン：ＯＤＥ ４ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、トリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ） ０．２ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間、攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液（Ｃｕ２Ｔｅ）を、室温まで冷却した。
その後、反応溶液に、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ２７３ｍｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下にて、２２０℃で３０分間、攪拌しつつ加熱した。
得られた反応溶液を、蛍光分光計で測定した。その結果、図４に示すように、蛍光波長が約５１８．５ｎｍ、蛍光半値幅が約２４．３ｎｍである光学特性が得られた。
また、得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収した。そして、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅ粒子の分散溶液とした。
［実施例２］
１００ｍＬ反応容器に、無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ３６．３ｍｇと、ヘキサデカンチオール：ＨＤＴ ６３．８μＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１ｍＬと、オクタデセン：ＯＤＥ １０ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、トリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ） ０．２ｍＬを添加し、２００℃で１０分間、攪拌しつつ加熱した。
得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ２７３ｍｇと、トリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下にて、２５０℃で１５分間、攪拌しつつ加熱した。
得られた反応溶液を、蛍光分光計で測定した結果、図５に示すように、蛍光波長が約５１０．０ｎｍ、蛍光半値幅が約２２．３ｎｍである光学特性が得られた。
得られた反応液に、エタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収した。そして、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅ粒子の分散溶液を得た。
［実施例３］
１００ｍL反応容器に、無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ３６．３ｍｇと、ドデカンチオール：ＤＤＴ ５ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、トリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ） ０．２ｍＬを添加し、２２０℃で２０分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ２７３ｍｇと、トリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下にて、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、図６に示すように、蛍光波長が約５２９．５ｎｍ、蛍光半値幅が約２６．１ｎｍである光学特性が得られた。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収した。そして、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅＳの粒子溶液とした。
［実施例４］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ７２．７ｍｇとトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．４ｍＬとトリオクチルホスフィンセレニド：Ｓｅ－ＴＯＰ溶液（１Ｍ）０．２ｍＬとドデカンチオール：ＤＤＴ １ｍＬとオクタデセン：ＯＤＥ ８ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液を２２０℃で１０分間攪拌しつつ加熱し、その後、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２ｍＬを添加し、２２０℃で５分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ５４６ｍｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ６ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長５２２．５ｎｍ、蛍光半値幅２４．９ｎｍである光学特性が得られた（図７）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅＳｅＳ粒子分散溶液とした。
［実施例５］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２３６．３ｍｇとトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．２ｍＬとドデカンチオール：ＤＤＴ０．５ｍＬとオクタデセン：ＯＤＥ ４ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液を１８０℃で１０分間攪拌しつつ加熱し、その後、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１ｍＬを添加し、１８０℃で５分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ２７３ｍｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。
この溶液を室温まで冷却し、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ５４６ｍｇを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で６０分間攪拌しつつ加熱した。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長５４２．０ｎｍ、蛍光半値幅２７．８ｎｍである光学特性が得られた（図８）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅ粒子分散溶液とした。
［実施例６］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ３６．３ｍｇとトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．２ｍＬとドデカンチオール：ＤＤＴ ４ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液を２２０℃で１０分間攪拌しつつ加熱し、その後、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にＯＤＥ ４ｍＬとＯＬＡｍ ０．１ｍＬを加えて分散させ、ＣｕＴｅ（Ｓ）粒子分散溶液とした。
その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ２７３ｍｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で２０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．２Ｍ）０．５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長５２０．５ｎｍ、蛍光半値幅２２．４ｎｍである光学特性が得られた（図９）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅＳ粒子分散溶液とした。
［実施例７］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ０．０９１ｇとドデカンチオール：ＤＤＴ ０．６２５ｍＬとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ０．６２５ｍＬとトリオクチルホスフィンオキシド：ＴＯＰＯ ０．１９４ｇとテトラデカン １０ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液にトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１２５ｍＬを添加し、２００℃で１５分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ０．６８５ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ７．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬと亜リン酸トリフェニル ０．０６６ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長５０２．０ｎｍ、蛍光半値幅１７．９ｎｍである光学特性が得られた（図１３）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅ粒子分散溶液とした。
［実施例８］
１００ｍL反応容器にオレイン酸銅：Ｃｕ（ＯＬＡｃ）２ （０．５Ｍ）０．８ｍＬとトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．４ｍＬとＳｅ－ＯＤＥ溶液（０．１Ｍ）２ｍＬとドデカンチオール：ＤＤＴ １ｍＬとオクタデセン：ＯＤＥ ６．２ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液を２２０℃で１０分間攪拌しつつ加熱し、その後、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２ｍＬを添加し、２２０℃で５分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ０．５４６ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ６ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．２Ｍ）０．５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長５２２．５ｎｍ、蛍光半値幅２３．１ｎｍである光学特性が得られた（図１４）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅＳｅ粒子分散溶液とした。
［実施例９］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ０．１８２ｇとトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）１ｍＬとＳｅ－ＤＤＴ／ＯＬＡｍ溶液（０．２８５Ｍ）０．４３９ｍＬとドデカンチオール：ＤＤＴ ２．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬとトリオクチルホスフィンオキシド：ＴＯＰＯ ０．３８７ｇとオクタデセン：ＯＤＥ ２０ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液を１８０℃で２０分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ １．３７ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ １５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．５ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）２．５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長４９６．５ｎｍ、蛍光半値幅２１．３ｎｍである光学特性が得られた（図１５）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅＳｅ粒子分散溶液とした。
［実施例１０］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ０．０９１ｇとドデカンチオール：ＤＤＴ ０．６２５ｍＬとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ０．６２５ｍＬとトリオクチルホスフィンオキシド：ＴＯＰＯ ０．１９４ｇとオクタデセン：ＯＤＥ １０ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液にトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．５ｍＬとＳｅ－ＴＯＰ溶液（１Ｍ）０．２５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１２５ｍＬを添加し、１８０℃で２０分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ０．６８５ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ７．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬと亜リン酸トリフェニル ０．０６６ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長４９５．０ｎｍ、蛍光半値幅１８．７ｎｍである光学特性が得られた（図１６）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅＳｅ粒子分散溶液とした。
［実施例１１］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ０．０９１ｇとドデカンチオール：ＤＤＴ １．２５ｍＬとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ０．６２５ｍＬとオクタデセン：ＯＤＥ １０ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液にトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１２５ｍＬを添加し、２００℃で１５分間攪拌しつつ加熱した。さらに、Ｓｅ－ＯＤＥ溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬ添加し、２００℃で１５分間攪拌し続けた。Ｓｅ－ＯＤＥ溶液（０．１Ｍ）を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行い、得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ０．６８５ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ７．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を室温まで冷却した後、トルエンとエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にオクタデセン：ＯＤＥ １１ｍＬを加えて分散させ、ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅ粒子ＯＤＥ分散溶液とした。
得られたＯＤＥ分散溶液に、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ０．６８５ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ７．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長５１７．０ｎｍ、蛍光半値幅２０．１ｎｍである光学特性が得られた（図１７）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅ粒子分散溶液とした。
［実施例１２］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ０．０９１ｇとドデカンチオール：ＤＤＴ １．２５ｍＬとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ０．６２５ｍＬとオクタデセン：ＯＤＥ １０ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液にトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１２５ｍＬを添加し、２００℃で１５分間攪拌しつつ加熱した。さらに、Ｓｅ－ＯＤＥ溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬ添加し、２００℃で１５分間攪拌した後、Ｓ－ＯＤＥ溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬを添加し、２００℃で１５分間攪拌し続けた。得られた反応溶液を室温まで冷却した後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ０．６８５ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ７．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を室温まで冷却した後、トルエンとエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にオクタデセン：ＯＤＥ １１ｍＬを加えて分散させ、ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ粒子ＯＤＥ分散溶液とした。
得られたＯＤＥ分散溶液に、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ０．６８５ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ７．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）１．２５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長５１３．０ｎｍ、蛍光半値幅２１．６ｎｍである光学特性が得られた（図１８）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ粒子分散溶液とした。
［実施例１３］
１００ｍL反応容器に、無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ０．１８２ｇとトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）１ｍＬとドデカンチオール：ＤＤＴ ２．５ｍＬとオクタデセン：ＯＤＥ ２０ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液を１８０℃で１０分間攪拌しつつ加熱し、その後、オレイルアミン：ＯＬＡｍ０．２５ｍＬを添加し、１８０℃で１０分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ １．３７ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ １５ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下にて、２２０℃で３０分間、攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）２．５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。その後、得られた反応溶液（ＺｎＴｅＳ）を室温まで冷却した。
反応溶液１０ｍＬに対して、ヘキサデシルアミン：ＨＤＡ ０．２４１ｇを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で５分間攪拌しつつ加熱した。さらに、トリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ２ｍＬとＳｅ－ＴＯＰ（１Ｍ）０．１２５ｍＬとＳ－ＴＯＰ（１Ｍ） ０．３７５ｍＬを混合し、反応溶液に０．２５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。混合溶液を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計１０回行った。その後、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）１ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計および量子効率測定システムで測定した結果、蛍光波長５２２．５ｎｍ、蛍光半値幅２７．３ｎｍ、量子収率約１２％である光学特性が得られた（図１９）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅＳ／ＺｎＳｅＳ粒子分散溶液とした。
［実施例１４］
１００ｍL反応容器に無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ０．１８２ｇとトリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）１ｍＬとＳｅ－ＤＤＴ／ＯＬＡｍ溶液（０．２８５Ｍ）０．４３９ｍＬとドデカンチオール：ＤＤＴ ２．５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２５ｍＬとトリオクチルホスフィンオキシド：ＴＯＰＯ ０．３８７ｇとオクタデセン：ＯＤＥ ２０ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液を１８０℃で２０分間攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。その後、反応溶液に塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ １．３７ｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ １５ｍＬとオレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．５ｍＬと亜リン酸トリフェニル ０．１３１ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２２０℃で３０分間攪拌しつつ加熱した。さらに、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）２．５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。その後、得られた反応溶液（ＺｎＴｅＳｅＳ）を室温まで冷却した。
反応溶液１０ｍＬに対して、ヘキサデシルアミン：ＨＤＡ ０．２４１ｇを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下、２４０℃で５分間攪拌しつつ加熱した。さらに、トリオクチルホスフィン：ＴＯＰ １．１２５ｍＬとＳｅ－ＴＯＰ（１Ｍ）０．０３１ｍＬとＳ－ＴＯＰ（１Ｍ）０．０９４ｍＬを混合し、反応溶液に０．１２５ｍＬを添加し、２４０℃で５分間攪拌し続けた。混合溶液を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計１０回行った。その後、オクタン酸亜鉛溶液（０．１Ｍ）０．５ｍＬを添加し、２４０℃で５分間攪拌し続けた。オクタン酸亜鉛を追加添加し、加熱撹拌を行う操作を計２回行った。
得られた反応溶液を蛍光分光計および量子効率測定システムで測定した結果、蛍光波長５３２．０ｎｍ、蛍光半値幅２７．６ｎｍ、量子収率約２０％である光学特性が得られた（図２０）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅＳｅＳ／ＺｎＳｅＳ粒子分散溶液とした。
［実施例１５］
１００ｍL反応容器に、無水酢酸銅：Ｃｕ（ＯＡｃ）２ ７２．７ｍｇとドデカンチオール：ＤＤＴ ０．５ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．１ｍＬと、オクタデセン：ＯＤＥ １０ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、トリオクチルホスフィンテルリド：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ） ０．６５ｍＬを添加し、２２０℃で５分間、攪拌しつつ加熱した。その後、トリオクチルホスフィンセレニド：Ｓｅ－ＴＯＰ溶液（１Ｍ） ０．１ｍＬを添加し、２２０℃で５分間、攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液を室温まで冷却した。
この反応溶液に、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ５５０ｍｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ６ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．２ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下にて、２２０℃で１５分間、２８０℃で１１０分間攪拌しつつ加熱した。
その後、オクタン酸Ｚｎ（０．４Ｍ）１２ｍｌとＤＤＴ １．１ｍｌを混合した溶液を１ｍｌ滴下して、２８０℃で６０分間撹拌しつつ加熱した。
得られた反応溶液を蛍光分光計で測定した結果、蛍光波長が約６１０ｎｍ、蛍光半値幅が約３８．５ｎｍである光学特性が得られた（図２１）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅ粒子分散溶液とした。
［実施例１６］
１００ｍL反応容器に、アセチルアセトナト銅：Ｃｕ（ａｃａｃ）２ １３１ｍｇと、ドデカンチオール：ＤＤＴ 1.５ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ４.７５ｍＬと、オクタデセン：ＯＤＥ ６.２５ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、Ｓｅ－ＤＤＴ／ＯＬＡｍ溶液（０.３Ｍ）１.７５ｍＬを添加し、２２０℃で１０分間、攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液（Ｃｕ２Ｓｅ（Ｓ））を、室温まで冷却した。
Ｃｕ２Ｓｅ反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にＯＤＥを加えて分散させた。
その後、ＺｎＳｅ（Ｓ）－ＯＤＥ溶液に、塩化亜鉛：ＺｎＣｌ２ ６８２ｍｇとトリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ５ｍＬと、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ０．５ｍＬを入れ、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下にて、２８０℃で１２０分間、攪拌しつつ加熱した。得られた反応溶液（ＺｎＳｅ（Ｓ））を、室温まで冷却した。
得られた反応溶液を蛍光分光計及び量子効率測定システムで測定した結果、蛍光波長が約４４６.０ｎｍ、蛍光半値幅が約１６.６ｎｍであり、量子収率が約３０.６％である光学特性が得られた（図２２）。
得られた反応液にエタノールを加え沈殿を発生させ、遠心分離を施して沈殿を回収し、その沈殿にトルエンを加えて分散させ、ＺｎＳｅ粒子分散溶液とした。
［比較例１］
１００ｍＬ反応容器に、無水酢酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＡｃ）２ ９１．７ｍｇと、オクタデセン：ＯＤＥ １０ｍＬ、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ３ｍＬ、トリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、トリオクチルホスフィンテルリド溶液：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ）０．５ｍＬを添加し、２８０℃で１０分間攪拌しつつ加熱した。反応溶液は、薄い黄色から赤茶かかった懸濁液に変化し、得られた溶液を３６５ｎｍのブラックライトで照射したが蛍光は全く確認されなかった。
［比較例２］
１００ｍＬ反応容器に、塩化亜鉛無水物：ＺｎＣｌ２ ６８．１ｍｇと、オクタデセン：ＯＤＥ １０ｍＬ、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ３ｍＬ、トリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、トリオクチルホスフィンテルリド溶液：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ） ０．５ｍＬを添加し、２８０℃で１０分間攪拌しつつ加熱した。反応溶液は、薄い黄色から赤茶かかった懸濁液に変化し、得られた溶液を３６５ｎｍのブラックライトで照射したが蛍光は全く確認されなかった。
［比較例３］
１００ｍＬ反応容器に、ステアリン酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＣ（Ｃ＝Ｏ）Ｃ１７Ｈ３５）２ ３１６．２ｍｇと、オクタデセン １０ｍＬ、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ３ｍＬ、トリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、トリオクチルホスフィンテルリド溶液：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ） ０．５ｍＬを添加し、２８０℃で１０分間攪拌しつつ加熱した。反応溶液は、薄い黄色から赤茶かかった懸濁液に変化し、得られた溶液を３６５ｎｍのブラックライトで照射したが蛍光は全く確認されなかった。
［比較例４］
１００ｍＬ反応容器に、オレイン酸亜鉛：Ｚｎ（ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ１７Ｈ３３）２ ３１４．２ｍｇと、オクタデセン：ＯＤＥ １０ｍＬ、オレイルアミン：ＯＬＡｍ ３ｍＬ、トリオクチルホスフィン：ＴＯＰ ３ｍＬを入れた。そして、不活性ガス（Ｎ２）雰囲気下で攪拌しながら加熱し、原料を溶解させた。
この溶液に、トリオクチルホスフィンテルリド溶液：Ｔｅ－ＴＯＰ溶液（０．５Ｍ） ０．５ｍＬを添加し、２８０℃で１０分間攪拌しつつ加熱した。反応溶液は、薄い黄色から赤茶かかった懸濁液に変化し、得られた溶液を３６５ｎｍのブラックライトで照射したが蛍光は全く確認されなかった。
以下に示す表１に、実施例１から実施例１６における合成原料、前駆体合成条件、金属交換反応条件、シェル被覆条件、蛍光波長、及び蛍光半値幅をまとめた。
Figure 2023018680000002
Figure 2023018680000003
Figure 2023018680000004
Figure 2023018680000005
Figure 2023018680000006
表１に示すように、実施例では、いずれも蛍光半値幅が、４０ｎｍ以下であった。また、蛍光半値幅を３０ｎｍ以下にすることができ、更に、蛍光半値幅を２８ｎｍ以下にすることができ、更に、蛍光半値幅を約２５ｎｍ以下に制御することが可能であるとわかった。
また、表１に示すように、蛍光波長を、４００ｎｍ～６５０ｎｍの範囲内で調整することが可能であるとわかった。
また、表１に示すように、実施例１から実施例１４によって緑色発光、または実施例１５によって赤色発光の量子ドットが合成可能であるとわかった。
また、実施例１のＺｎＴｅ粒子の分散溶液を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）およびＸ線回折（ＸＲＤ）装置を用いて測定した。図１０が、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の測定結果であり、図１１が、Ｘ線回折（ＸＲＤ）の測定結果である。
また、実施例１のＣｕ２Ｔｅ粒子の分散溶液を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定した。その結果が、図１２に示されている。
図１０及び図１２に示すように、量子ドットとしてのＺｎＴｅ粒子、及び前駆体としてのＣｕ２Ｔｅの各粒子径をほぼ均一に生成できたことがわかった。
また、図１１に示すＺｎＴｅのＸＲＤスペクトルのピーク値より、ＺｎＴｅ固溶体が生成していることが証明された。
本発明では前駆体にＣｕ２Ｔｅのみならず、Ｃｕ２ＳｅやＣｕ２Ｓを用いることが可能である。実施例１６によって、Ｃｕ２Ｓｅを前駆体として青色発光の半値幅の狭いＺｎＳｅを得ることができた。
加えて、Ｃｕ２Ｓｅを前駆体として得たＺｎＳｅにはＣｕがＺｎに対して１００ｐｐｍ以下含まれていることがＩＣＰ分析によってわかっている。
本実施形態においてもＣｕ２Ｔｅを前駆体としてＺｎＴｅを得ていることから、Ｃｕが含まれていることが考えられる。このことからＣｕ－Ｚｎ金属交換反応を調整することによってＺｎ１－ｘＣｕｘＴｅ（Ｘ＜０．００１）（Ｘは、ＺｎとＣｕとの合計モル数に対するＣｕモル数の比率）という量子ドットを得ることも可能である。
本発明によれば、例えば、高輝度の緑色の蛍光を示す量子ドットを安定して得ることができる。そして本発明の量子ドットを、ＬＥＤやバックライト装置、表示装置等に適用することで、各装置において優れた発光特性を得ることができる。
本出願は、２０１７年７月２７日出願の特願２０１７－１４５２６９、２０１７年１０月１２日出願の特願２０１７－１９８６６７号に基づく。この内容は全てここに含めておく。

Claims (4)

  1. Ｃｄを含まず、蛍光半値幅が、４０ｎｍ以下であり、コアが、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳ、ＺｎＴｅＳｅ、或いは、ＺｎＴｅＳｅＳで形成される、ことを特徴とする量子ドット。
  2. 銅カルゴゲニドを前駆体として金属交換反応により合成される、ことを特徴とする請求項１に記載の量子ドット。
  3. 有機銅化合物、或いは、無機銅化合物と、有機カルコゲン化合物とから、前駆体としての銅カルコゲニドが合成され、前記前駆体を用いて、前記量子ドットが合成される、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の量子ドット。
  4. 前記コアが、ＺｎＴｅで形成され、Ｃｕの残存量が１００ｐｐｍ以下である、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の量子ドット。

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